根据恐龙腰带的构造特征不同，可以划分为两大类：蜥臀目（Saurischia）、鸟臀目(Ornithischia)。 二者间的区别主要在于其腰带结构：蜥臀目的腰带从侧面看是三射型，耻骨在肠骨下方向前延伸，坐骨则向后延伸，这样的结构与蜥蜴相似；十分难看。鸟臀目的腰带，肠骨前后都大大扩张，耻骨前侧有一个大的前耻骨突，伸在肠骨的下方，后侧更是大大延伸与坐骨平行伸向肠骨前下方。因此，骨盆从侧面看是四射型。（除此之外，还有其他区别。）
兽脚亚目恐龙
蜥臀目包括两个亚目，即
兽脚亚目（
Sauropoda）与
蜥脚亚目（
Theropoda），其中兽脚亚目包含了所有的肉食性恐龙；而蜥脚亚目则是体型庞大的草食性动物演化支。蜥臀目恐龙从
三叠纪晚期开始出现，与鸟臀目的演化支分开个别演化，它们所生存的时代一直延续到白垩纪结束为止。某些蜥臀目大约在侏罗纪时期演变成为鸟类的祖先（虽然鸟臀目也拥有类似鸟类的骨盆结构，但是这是趋同演化的结果）。除了已经演变成为鸟类的分支之外，白垩纪晚期的
白垩纪-第三纪灭绝事件使蜥臀目恐龙完全消失。依据系统发生学的分类法，现代鸟类是蜥臀目的一个次演化支。
蜥臀目恐龙具有三叉的骨盆结构，耻骨往前。
界： 动物界 Animalia
门： 脊索动物门 Chordata
纲： 蜥形纲 Sauropsida
总目： 恐龙总目 Dinosauria
目： 蜥臀目 Saurischia
亚目： 蜥脚形亚目 Sauropodomorpha
下目： 原蜥脚下目 Prosauropoda
哈利·丝莱（
Harry Seeley）在在恐龙分为蜥臀目、鸟臀目之前，曾经参考过其他古生物学家提出的恐龙分类方案。哈利·丝莱倾向于奥塞内尔·查利斯·马什（
Othniel Charles Marsh）在1878年的分类法，马什将恐龙分为四目：蜥脚目（
Sauropoda）、兽脚目（
Theropoda）、鸟脚目（
Ornithopoda）、以及剑龙目（
Stegosauria）。
哈利·丝莱希望能够根据有效的特征，以更系统的方式将恐龙分类。他根据骨盆的形状，将上述四目分为两个群体；新建立的鸟臀目包含鸟脚亚目、剑龙亚目，而蜥臀目包含兽脚亚目、蜥脚亚目。哈利·丝莱认为这两种骨盆的差异大，代表恐龙并非一个天然群体，而是主龙类的两个独自演化的目。哈利·丝莱的恐龙复系群理论相当有影响力，长期被科学文献、大众读物沿用。直到1960年代，科学界才发现蜥臀目、鸟臀目具有最近共同祖先，而恐龙总目是个单系群。
另一方面，哈利·丝莱的分类法经过长时间的考验，随后出现的亲缘分支分类法更支持此一分类法。罗伯特·巴克（
Robert Bakker）曾对此分类法提出异议，他在《
The Dinosaur Heresies》一书中，将兽脚亚目独立为个别的目，并将蜥脚亚目与鸟臀目集合为另一个目“
Phytodinosauria”（意为“植物恐龙”，或称“
Ornithischiformes”）。罗伯特·巴克根据
慢龙类同时具有鸟臀目与
原蜥脚类的特征，而认为鸟臀目、原蜥脚类是近亲，而鸟臀目演化自原
蜥脚类恐龙。但研究发现，慢龙类其实是群独特的草食性
兽脚类恐龙，而且是鸟类的近亲。因此，巴克的分类方案并没有被采用。
[1] 蜥臀目（
Saurischia）主要特征是组成腰带的骼骨、坐骨和耻骨三者间的结构形式与其它
爬行动物相似，即为三射型或三放型腰带。下分两个亚目：
蜥脚亚目恐龙
兽脚亚目
（
Theropoda，包括
角鼻龙下目、
肉食龙下目、恐爪龙下目、似鸟龙下目、窃蛋龙下目等）生活在三叠纪晚期至白垩纪。它们一般为肉食龙，两足行走，趾端长有锐利的爪子，嘴里长着匕首或小刀一样的利齿。暴龙类是著名代表。
蜥脚亚目
（
Sauropoda，包括原蜥脚下目与蜥脚下目）生活在三叠纪晚期至白垩纪，其中原蜥脚类主要生活在三叠纪晚期到侏罗纪早期，是一类杂食或素食性的中等大小恐龙。蜥脚类主要生活在侏罗纪到白垩纪。大多数都是巨型的素食恐龙。头小，脖子长，尾巴长，牙齿成小匙状。蜥脚亚目的著名代表有产于中国四川、甘肃侏罗纪晚期的
马门溪龙，由19节颈椎组成的脖子长度约等于体长的一半。
蜥脚形亚目首次出现于盘古大陆时，是群小型（身长1.5到3米）、原始的物种，它们首次出现于卡尼阶中或晚期（晚三叠纪第一个时期）。它们发现于巴西（农神龙）、马达加斯加（最近发现的未命名属）、以及摩洛哥（爱珍多龙）。原蜥脚下目恐龙首次演化出现于卡尼阶与诺利阶过渡期，为发现于巴西南部Catturita组的托氏黑水龙（Unaysaurus tolentinoi）。
原蜥脚类保持一样的身体构造，但在早诺利阶晚期，或在中诺利阶早期，它们身体长度已成长到两倍；例如在德国Stubensandstein地区的中下层发现的纤细板龙（Plateosaurus gracilis）身长4到6米。纤细板龙之后演化出板龙属的其他种；板龙身长8米，体重约1.5公吨或者更多，并且是该环境的优势草食性动物，从晚诺利阶直到瑞提阶。同一期间，生存于阿根廷的里奥哈龙，是较大型的原蜥脚类恐龙，也占据相同的生态位。里奥哈龙身长10米，因体型过大而必须以四足行走。同一时代的非洲南部，巨型草食性动物的生态位并非属于原蜥脚类恐龙，而是基础蜥脚类恐龙，例如：优肢龙、黑丘龙、贝里肯龙、以及雷前龙。有趣的是，在诺利阶到瑞提阶这段期间，蜥脚形亚目恐龙占据者大型草食性动物的生态位，但大型肉食性动物的生态位仍由镶嵌踝类主龙占据。
三叠纪-侏罗纪灭绝事件将槽齿龙科、黑丘龙科、贝里肯龙科、以及里奥哈龙科灭亡了；但近蜥龙科、板龙科、以及真正的蜥脚下目恐龙持续存活者，后两个生物群演化出更多物种。当首群蜥脚下目恐龙开始多样化发展，例如火山齿龙科；早侏罗纪的原蜥脚下目恐龙也辐射演化出许多中等体型（身长4到6米）的草食性物种，例如：大椎龙、禄丰龙、以及云南龙，并如同它们的晚三叠纪祖先一样成功。
原蜥脚下目恐龙的优势在早三叠纪后期结束。原蜥脚类与早期主龙类在同一时期灭绝，而火山齿龙科演化出巨大的鲸龙科恐龙。
